錳基合金產業(yè)是我國鋼鐵行業(yè)重要分支之一，隨著我國鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展，目前我國已經成為世界第一錳基合金生產大國，但隨著世界金融危機影響的進一步加劇，鋼鐵行業(yè)出現嚴重產能過剩，面臨巨大困難，錳基合金產業(yè)長期以來的弊端暴露無遺：生產技術停滯不前，長期依靠進口高品位錳礦，生產成本受制于人；能耗居高不下，資源浪費嚴重；產品品質低下，磷等雜質元素含量高，無法滿足客戶需求，行業(yè)已經到了轉型升級的關鍵時刻。在這樣的背景下，本文開展了錳基熔體系統(tǒng)的基礎研究，旨在闡述錳基熔體中各結構單元的熱力學行為，為錳基合金冶煉過程提供最佳工藝參數，減少合金元素損失；為錳基合金磷雜質的去除提供理論依據，有效降低錳基合金中雜質元素含量，提高產品品質；同時填補錳基多元熔體熱力學模型研究的空缺，為此本文對錳基熔體系統(tǒng)主要做了以下幾個方面的工作：①基于共存理論建立了錳基合金系統(tǒng)涉及的Mn-Fe-Si、Mn-Fe-P三元熔體系統(tǒng)、Mn-Fe-Si-P-C復雜多元熔體系統(tǒng)熱力學模型。并通過模型計算值與實驗值比較，證明了此類熔體中三元締合物MnFeSi、MnFeP的存在，闡述了計算活度值與實驗測定值在P含量較高時出現偏差的原因，證明... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：200 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題的研究背景
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 錳基熔體熱力學研究現狀
        1.2.2 Mn-Fe 熔體脫磷研究現狀
        1.2.3 Mn-Si 熔體脫磷研究現狀
    1.3 研究目的及意義
    1.4 課題的研究內容
2 錳基熔體平衡熱力學模型建立
    2.1 二元熔體模型的建立及計算
        2.1.1 錳基二元熔體系統(tǒng)分析
        2.1.2 鐵基二元熔體系統(tǒng)分析
        2.1.3 硅基二元熔體系統(tǒng)分析
        2.1.4 Mn-Fe 二元近理想熔體
    2.2 三元熔體模型的建立及計算
        2.2.1 Mn-Si-Fe 三元熔體系統(tǒng)分析
        2.2.2 Mn-Fe-P 三元熔體系統(tǒng)分析
        2.2.3 Si-Fe-P 等其他三元熔體說明
    2.3 Mn-Si-Fe-P-C 五元熔體模型
    2.4 本章小結
3 錳基合金冶煉熔渣熱力學模型
    3.1 熔渣脫磷能力分析指標及結構模型
        3.1.1 熔渣脫磷能力分析指標
        3.1.2 熔渣結構理論模型概述
    3.2 簡單三元渣系脫磷熱力學模型建立
        3.2.1 CaO-MnO-SiO_2 三元渣系脫磷熱力學模型
        3.2.2 BaO-MnO-SiO_2 三元渣系脫磷熱力學模型
    3.3 復雜多元渣系脫磷熱力學模型建立
        3.3.1 CaO-(BaO)基四元渣系熱力學模型
        3.3.2 CaO-(BaO)基多元渣系熱力學模型
    3.4 本章小結
4 錳基熔體內部的氧化脫磷解析
    4.1 氧化脫磷的理論基礎簡述
    4.2 錳基熔體氧化脫磷系統(tǒng)分析
    4.3 熔體內部氧化脫磷可行性判定
    4.4 本章小結
5 錳基熔體氧化脫磷的實驗研究
    5.1 實驗原料
    5.2 實驗設備
    5.3 實驗方案
        5.3.1 渣系的初擇及預制實驗
        5.3.2 硅錳合金氧化脫磷實驗
        5.3.3 錳鐵合金氧化脫磷實驗
    5.4 結果討論
        5.4.1 MnSi 氧化脫磷熔渣預制實驗總結
        5.4.2 MnSi 合金氧化脫磷實驗結果分析
        5.4.3 MnFe 合金氧化脫磷實驗結果分析
    5.5 本章小結
6 氧化脫磷實驗結果的理論分析
    6.1 熔渣熔體系統(tǒng)模型耦合說明
    6.2 所用兩種脫磷渣系模型方程
    6.3 錳基合金氧化脫磷理論分析
    6.4 錳基合金氧化脫磷研究小結
7 錳基多元合金的還原脫磷研究
    7.1 還原脫磷的理論基礎
        7.1.1 錳基熔體還原脫磷的系統(tǒng)分析
        7.1.2 錳基熔體還原脫磷的理論描述
    7.2 含磷粒子對錳基合金穩(wěn)定性的影響
        7.2.1 錳基 Mn-Al-Fe-Si 多元合金的研究概述
        7.2.2 Mn-Al-Fe-Si 系統(tǒng)解體研究的實驗方案
        7.2.3 錳基 Mn-Al-Fe-Si 多元合金的粉化現象
        7.2.4 磷對錳基 Mn-Al-Fe-Si 多元系統(tǒng)的影響
    7.3 錳基合金還原脫磷研究小結
8 結論及展望
    8.1 主要結論
    8.2 工作展望
致謝
參考文獻
附錄
    A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
    B. 作者在攻讀學位期間取得的科研成果目錄
    C. 文中部分多元熔體熔渣系統(tǒng)模型方程
        （1）Mn-Si-Fe-P-C 五元合金熔體模型方程
        （2）CaO-SiO_2-MnO-FeO-Fe_2O_3渣系熱力學模型方程
        （3）CaO-BaO-MnO-SiO_2-P_2O_5五元渣系模型方程
        （4）熔體內部無 Ca_3P_2析出純六元金屬熔體模型方程
        （5）熔體內部還原脫磷 Ca_3P_2直接析出熔體模型方程
    D. 文中部分熔體熔渣模型方程 matlab 計算程序代碼
        （1）1673K 下 Mn-Fe-P 三元系統(tǒng)模型數值解代碼
        （2）1600K~2000K 下 CaO-BaO-MnO-SiO_2-P_2O_5模型方程計算代碼
        （3）1673K 下錳基合金有析出相渣金界面還原脫磷模型方程計算代碼


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3191772